專利名稱：用糠醛渣制造生物活性增效肥的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種生物增效肥的制造方法。特別是利用糠醛渣或木糖渣做基本原料制取生物增效肥的新工藝。
隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，肥料工業(yè)已經(jīng)從簡單的有機化肥、無機肥料生產(chǎn)進入高科技的復混肥料、生化肥料和活性肥料時代。利用各種硅酸鹽菌種生產(chǎn)具有生物活性的增效劑，可以極大地提高現(xiàn)有肥料中有效成份的吸收，技術應用廣泛已成為公認的成果。人們利用各種含有有機養(yǎng)料的原料做為培養(yǎng)硅酸鹽菌的發(fā)酵基料，生產(chǎn)出含有豐富有機質(zhì)、活性菌及有效鉀、磷成份的生物化肥深受廣大農(nóng)民的偏愛?，F(xiàn)在的問題是如何進一步降低這類肥料的生產(chǎn)成本和增強其肥效。與此同時，我們還注意到隨著工業(yè)化發(fā)展的進程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)品的綜合利用，大量的糠醛渣和木糖渣已成為無法處理的公害，燒之SO2污染大氣，棄之占據(jù)了大量的土地資源。如何充分利用使其有效地回歸大地進入大自然的良性循環(huán)，也是目前社會急待解決而未能解決的困難課題。
本發(fā)明的目的正是為了解決糖醛渣或木糖渣(以后凡涉及糖醛渣處均也代表木糖渣)廢料利用，以及如何提高生物活性增效肥的性能價格比兩個問題而提出的一種生物活性增效肥的新工藝。從而解決糖醛廢渣轉化為生物活性增效肥重返大地，又實現(xiàn)生物活性肥生產(chǎn)成本的大幅降低，從而有利促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
本生產(chǎn)工藝是在大量的試驗基礎上，反復改進工藝流程及控制參數(shù)而獲得的技術方案。本生產(chǎn)工藝基本構思的理論依據(jù)主要是考慮到糠醛渣中依然存留著豐富的水解糖、氮、磷和鉀。這些都是采用微生物菌種發(fā)酵時必須具備的條件。而且，如果將此工藝與糠醛生產(chǎn)結合起來，那么不但原料有保證，而且由于糠醛生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的渣是高溫下產(chǎn)物，不需要再進行高溫滅殺菌的處理工藝，從而可以大幅度地簡化生物肥生產(chǎn)工藝和降低生產(chǎn)成本。這是利用糠醛(木糖)渣所帶來的特殊優(yōu)勢。所困難的是糠醛渣中含有大量的硫酸殘液，無法滿足微生物發(fā)酵的基本條件。但這也正好促成本生產(chǎn)工藝中處理上的特殊點和創(chuàng)造點。
本發(fā)明所涉及的新工藝基本上是由以下的工序所組成①基料配比(按重量百分比)如下將糠醛渣和磷礦粉配比成基料，其配比可參照以下實施例進行實施例糠醛渣磷礦粉1 85％15％2 88％12％3 90％10％②調(diào)節(jié)PH值在配比好的基料中加入氨水或碳酸氫銨，其具體作用是將糠醛中的酸根中和，為微生物菌種提供一個良好的生長環(huán)境。另外，其可增加氮含量，有利于增高肥效。
③調(diào)節(jié)鉀含量將調(diào)好PH值的基料中加入以糠醛渣為主燃料的渣灰8％-15％，其目的是進一步提高基料中的鉀含量。因為糠醛渣燃灰中含鉀量(以K2O計算)可高達9-11％。提高鉀含量是為引入硅酸鹽菌種創(chuàng)造良好的生長環(huán)境。如果不采用糠醛渣做燃料，可以在該工序中加入0.8-1.2％的KCl或K2SO4。
在此須做進一步說明②③兩道工序可以更換次序，即先配好基料，再調(diào)整PH值。
④接種發(fā)酵工序在這道工序中將調(diào)整好的基料置入通風發(fā)酵池內(nèi)，再將20億個/ml以上的液體硅酸鹽菌種引種在發(fā)酵池中做發(fā)酵處理。
⑤經(jīng)發(fā)酵處理后的基料出池即成為本發(fā)明所述新工藝下生產(chǎn)出的生物活性增效肥，經(jīng)分裝后即可出廠。
這種增效肥可以直接施用，也可以與過磷酸鈣之類的磷肥按大于30％以上的份額加入配比生成具有生物活性的磷肥，可以大大地提高磷肥的肥效及有效磷元素的利用率。同樣方法可以配比生物活性鉀肥和生物活性鉀、磷肥，比單獨施加磷、鉀肥其作用可明顯提高。
下面結合附圖再進一步說明本發(fā)明的新工藝流程是如何為發(fā)明目的服務的。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
整個工藝流程中，基料配比是一關鍵工序。在這道工序中糠醛渣是主料，所加配磷礦粉和糠醛渣燃灰是為了提高基料中的磷和鉀的絕對含量。由于糠醛渣在糠醛生產(chǎn)廠出自于水解鍋，已經(jīng)過高溫處理后無須再進行滅菌處理，所以可以直接加入10-15％磷礦粉后均勻攪拌20分種即可完成無菌基料的配比。
在調(diào)節(jié)PH值工序中所使用的調(diào)節(jié)劑是濃度8-10％的氨水或碳酸氫銨，待熱基料冷卻至室溫后開始逐步加入調(diào)節(jié)劑，并繼續(xù)攪拌，直至PH值達到6.5-7.5之間為止。加入調(diào)節(jié)劑可以中和基料的殘余酸，保證硅酸鹽菌的正常生長繁殖環(huán)境，另外也可以增加基料中的氮含量，有利增加肥效。
鉀含量的調(diào)節(jié)工序可以設在PH值調(diào)解之前，也可以置在PH值調(diào)節(jié)之后，主要在已配好的基料中加入以糠醛渣為主的燃料灰，糠醛渣燃燒時會使殘留硫酸分解產(chǎn)生大量SO2污染空氣，以所應當采取以下的處理工藝來獲得理想的燃灰①在糠醛渣中加入5％-8％重量比的生石灰(CaO)，并攪拌均勻使其和殘留硫酸反應生成不易分解的CaSO4，從而使渣中的硫被固化，所以加入CaO的量需根據(jù)糠醛渣中殘余硫酸含量來確定。所形成的固硫基料在燃燒中不再產(chǎn)生過量的SO2，可以大大減少空氣環(huán)境的污染。而且鈣離子的存在將來也有利于農(nóng)作物生長。②將固流基料與煙煤配成混合燃料，煙煤配比量按重量百分比控制在30-50％之間。③將混合燃料輸至鍋爐燃燒，其燃灰經(jīng)過篩后取出即形成我們在調(diào)節(jié)鉀含量工序中所用的糠醛渣灰。其中含鉀量豐富，按K2O計算含鉀量可達8-11％，可充分滿足配比發(fā)酵基料的需要。在不采取糠醛渣作燃料的生產(chǎn)現(xiàn)場，可以在該道工序中加入0.8-12％的硫酸鉀或氯化鉀。
將配好的基料進入通風發(fā)酵池中后的工序是接種發(fā)酵，這是本工藝的重要一環(huán)。接種置入的是液體菌種，其含菌量應每毫升20億個以上。為獲取這樣濃度的液體菌種需采取以下的制作過程①用玉米粉1.5％、豆餅粉0.5％，KHPO4 0.2-0.3％，CaCO3 0.3％，其余組份為水配比成液體培養(yǎng)基，加溫加壓加濕消毒后備用。②采用硅酸鹽菌種中的任意一種，或直接采用市場上出售的生物活性鉀肥做菌種，置入培養(yǎng)基中。例如可直接采用河北省科學院微生物所實驗廠所公開出售的活性生物鉀肥做菌種置入。③將接種后培養(yǎng)基放進發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵，溫度控制在28-31℃，通氣量與液體體積比值為0.5-1，攪拌速度為200轉/分，發(fā)酵時間24-36小時，就可獲得每毫升20億個以上菌數(shù)的液體菌種。
將以上液體菌種按每噸基料加180-220公斤的比例加入配比好的基料中，在發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵20-30小時，水份含量控制在48-50％，溫度控制在25-30℃之間，即可制成本發(fā)明所說的生物活性增效肥。
將所生成的生物活性增效肥分裝好即可出廠?？梢灾苯邮┯?，但通常是將增效肥和過磷酸鈣之類的磷肥再次混配，并制粉狀或粒狀施入田中。生物活性增效肥的配比用量在30％以上，可以使普通磷肥的利用有效率提高50％以上。特別是消化了長期以來形成公害的糠醛渣(木糖渣)，保護自然環(huán)境，還大幅度降低了同樣肥效下的農(nóng)業(yè)投入成本，真可是社會、用戶雙獲利的項目，值得大力推廣應用。
權利要求
1.一種以糠醛渣為基料的生物活性增效肥制造工藝，其特征在于該工藝流程如下①基料配比(按重量百分比)如下糠醛渣85-90％磷礦粉10-15％②調(diào)節(jié)PH值將配比好的基料中加入氨水或碳酸氫銨，使PH值達到6.5-7.5之間，③調(diào)節(jié)鉀含量將PH值達到6.5-7.5之間的基料中加入以糠醛渣為主燃料的燃灰8％-15％或0.8-1.2％的硫酸鉀或氯化鉀，④接種發(fā)酵將調(diào)配好的混合基料置入通風發(fā)酵池內(nèi)，接種含菌數(shù)20億/ml以上的液體硅酸鹽菌種發(fā)酵處理，⑤出池包裝形成生物活性增效肥。
2.根據(jù)權利要求1所說的生物活性增效肥制造工藝，其特征在于基料配比工序中可將糠醛生產(chǎn)過程產(chǎn)生的熱渣直接加入10-15％的磷礦粉攪拌20分鐘即可。
3.根據(jù)權利要求1所說的生物活性增效肥制造工藝，其特征在于在調(diào)節(jié)PH工序中是在配比基料冷至室溫后加入8-10％濃度的氨水或(碳酸氫銨)并繼續(xù)攪拌至PH值達6.5-7.5之間。
4.根據(jù)權利要求1所說的生物活性增效肥制造工藝，其特征在于糠醛渣灰采用以下處理工藝獲得①在糠醛渣中加入4％-8％重量比的CaO，攪拌均勻制成固硫基料，②將固硫基料與煙煤配比，煙煤配比量為總重的30-50％，形成混合燃料，③將混合燃料送鍋爐燃燒后過篩成糠醛灰。
5.根據(jù)權利要求1所說的生物活性增效肥制造工藝，其特征在于接種發(fā)酵工序中液體硅酸鹽菌種通過以下處理工藝獲得①用玉米粉1.5％，豆餅粉0.5％,KHPO4 0.2-0.3％，CaCO3 0.3％，其余為水，配比成液體培養(yǎng)基，加壓加溫消毒后備用，②將硅酸鹽菌種或采用市場上出售的生物活性鉀肥置入液體培養(yǎng)基中，③置入發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵，溫度控制在28-31℃，通氣量與液體體積比值為0.5-1，攪拌速度為200轉/分，發(fā)酵時間24-36小時，制成每毫升含菌數(shù)為20億以上的液體菌種。
6.根據(jù)權利要求5所說的生物活性增效肥制造工藝，其特征在于將液體菌種按每噸180-220公斤比例引入處理好的配比基料中，在發(fā)酵池發(fā)酵20-30小時，水份控制在50％，溫度控制在25-30℃。
全文摘要
本發(fā)明給出了一種以糠醛(或木糖)渣做主料生產(chǎn)生物活性增效肥的生產(chǎn)新工藝。該工藝通過將糠醛渣加入磷礦粉、燃料煤灰和氨水將基料變成適合于硅酸鹽菌生長,富含氮、磷、鉀成分發(fā)酵物。再引入富含硅酸鹽菌種的液體菌中在發(fā)酵池內(nèi)通風發(fā)酵20—30小時,得到具有生物活性的增效肥料,其和磷肥配比應用可大大提高磷的應用價值,形成增效磷肥。本發(fā)明的實施不但利用了糠醛渣,而且降低了生物活性增效肥的成本,是目前對糠醛廠(木糖廠)綜合改造利用的優(yōu)選方案。
文檔編號C05F11/00GK1223243SQ98100118
公開日1999年7月21日 申請日期1998年1月12日 優(yōu)先權日1998年1月12日
發(fā)明者賈月田 申請人:賈月田